Учебное пособие по курсу «Медицинская биохимия» /Л. А. Ганеева, Л. И. Зайнуллин

L-лактат + НAД
+ 
 пируват + НАДН + Н
+ 
Равновесие реакции сдвинуто в сторону образования лактата. ЛДГ 
катализирует­ реакцию в обоих направлениях, но подобно всем ферментам не 
влияет на положение химического равновесия. 
В активном центре ЛДГ находятся 
арг-171,
арг-109,
гис-195
. Apг-109, арг-
171 протонированы постоянно, а гис-195 меняет свой заряд во время ка-
тализа. Положительно заряженная гуанидиновая группировка арг-171 связы-
вается за счет электростатического взаимодействия с карбонильной группой 
субстрата. Арг-109 стабилизирует переходное состояние. Имидозольная груп-
па гис-195 принимает участие в кислотно-основном катализе. 
Кофермент НАДН связывается первым, за ним субстрат. Образование 
переходного­ состояния облегчается вследствие оптимального расположе-ния 
карбонильной­ группы субстрата и никотинамидного кольца кофермента, а также 
сильно пониженной полярности активного центра фермента. В пере-ходном 
состоянии гидрид-ион переносится с кофермента на карбонильный углерод 
субстрата. При этом временно образующийся энергетически невыгодный 
отрицательный­ заряд на кислороде стабилизируется электростатическим 
взаимодействием­ с арг-109. Одновременно осуществляется перенос протона с 
гис-195 на атом кислорода, приводя к образованию связанных с ферментом 
57 

---

лактата и НАД
+
. Лактат диссоциирует с фермента и временно незаряженная 
имидозольная­ группа гис-195 снова присоединяет протон из окружающей 
воды. Затем освобождается окисленный кофермент НАД
+
, и снова 
достигается исходное состояние фермента. При окислении лактата в пируват 
протекают те же стадии, но в противоположном направлении. 
Работа 13. Изучение действия ферментов 
Ферменты в отличие от органических или неорганических веществ при-
сутствуют в клетках в чрезвычайно малых количествах, и определение их со-
держания в тканевых экстрактах или биологических жидкостях представляет 
особую проблему. 
Чтобы оценить количество фермента, измеряют скорость реакции, пропор­ 
циональной количеству присутствующего фермента. Поскольку трудно 
определить число молекул фермента, количественно определяют либо 
субстрат, либо продукт. Единицы активности фермента выражают в 
микромолях, наномолях, пикомолях израсходованного субстрата или 
образовавшегося продукта за единицу времени (в минуту). 
Чтобы качественно оценить действие фермента, проводят качественные 
реакции на субстраты или продукты реакции, кроме того, ферментативный 
катализ можно оценивать по изменению окраски индикаторов, вносимых в 
реакционную среду. 
Действие α-амилазы (КФ 3.2.1.1) 
α-Амилаза (класс гидролаза, подкласс гликозидаза) катализирует гидроли­ 
тическое расщепление внутренних α(1-4)-гликозидных связей без какого-либо 
порядка с образованием вначале олигосахаридов и затем α-мальтозы. 
Ферментативный гидролиз крахмала происходит ступенчато через стадии 
образования декстринов. Наличие и динамику их образования легко устано- 
58 

---

вить, прослеживая изменение окраски с йодом: нерасщепленный крахмал дает 
с йодом­ синее окрашивание, амилодекстрины — фиолетовое, эритродекстри-
ны — красно-бурое, ахродекстрины и мальтоза — желтое. 
Крахмал + Н
2
O → амилодекстрины → эритродекстрины → ахродекстрины 
→
мальтоза. 
 
В
природе найдены различные амилазы: α-амилазы, β-амилазы и γ-
амилазы (глюкоамилазы), которые различаются по своим свойствам, 
распространению в природе и способу действия на крахмал. 
α-Амилаза содержится в слюне, соке поджелудочной железы, проросших 
семенах­ злаков, в плесневых грибах и бактериях, α-амилаза является 
эндоами-лазой, главным конечным продуктом является α-мальтоза. 
β-Амилаза содержится в непроросших семенах пшеницы, ржи, ячменя, β-
амилаза ускоряет реакции гидролиза амилозы, амилопектина, гликогена с 
нередуцирующего­ конца, отщепляя остатки мальтозы. Конечным продуктом 
на 100 % является β-мальтоза. 
γ-Амилаза содержится в плесневых грибах. Глюкоамилаза (γ-амилаза) 
ускоряет­ гидролиз α(1-4)-гликозидных связей в молекуле крахмала, олигосаха-
ридов и даже мальтозы с нередуцирующего конца с образованием α-глюкозы. 
Характерной особенностью амилаз является отсутствие абсолютной 
специфичности­ действия. При их участии гидролизуются различные соеди-
нения: амилоза­, амилопектин, гликоген, олигосахариды и родственные им ве-
щества, построенные­ из остатков α-D-глюкопиранозы и содержащие α(1-4)-
гликозидные связи. 
Активные центры амилаз образованы радикалами гистидина, тирозина и 
дикарбоновых аминокислот (асп, глу). 
В
лабораторной практике удобно работать с α-амилазой, выделенной из 
слюны.